大气污染防治中生态环境监测技术的运用探索

摘要：当前，人类生存活动越来越频繁，国家工业化水平不断提高，然而对于生态环境的破坏日渐加剧，尤其是大气污染现象日益突出。大气污染主要源于工业排放、机动车辆尾气等多个方面，带来了严重的生态环境问题。例如，PM2.5、二氧化硫、氮氧化物等有害物质的大量排放，不仅降低了空气质量，还导致了酸雨、雾霾等恶劣气象现象，对人们的健康造成了直接威胁。基于此背景，研究大气污染防治中生态环境监测技术的运用具有重要意义。

关键词：大气污染防治；生态环境监测技术；运用

引言

大气作为人类生存不可或缺的环境要素，近年来却因工业废气的大量排放、机动车尾气的污染以及能源消耗的持续增长等因素，面临着严峻的污染挑战。据相关数据显示，在一些工业发达地区，如京津冀地区，每年因大气污染导致的呼吸道疾病发病率上升了约15%，心血管疾病的住院率也增长了10%左右。大气污染不仅使空气质量急剧下降，还对全球气候产生了诸多不良影响，如酸雨覆盖面积逐年扩大，部分地区酸雨频率高达40%，温室效应也日益加剧。因此，对于准确掌握大气污染状况、科学评估污染程度、精准追溯污染源以及制定切实可行的防治措施具有不可替代的重要作用。

1大气污染行形成原因

1.1工业排放

工业排放是大气污染的重要源头，带来诸多严重的危害。工业生产过程中排放的大量二氧化硫会导致酸雨的形成。当二氧化硫与大气中的水汽结合，形成硫酸型酸雨。酸雨降落到地面，会酸化土壤，使土壤中的养分流失，影响农作物的生长。酸雨还会腐蚀建筑物和基础设施，许多古老的建筑和雕像，如雅典的帕特农神庙，长期遭受酸雨侵蚀，石材表面被破坏，不仅造成了巨大的文化遗产损失，还增加了修复成本。工业排放的氮氧化物也是大气污染的关键因素。氮氧化物会在阳光照射下发生光化学反应，产生臭氧等污染物。地面臭氧浓度过高会损害人体呼吸系统，引发呼吸道疾病，如支气管炎、哮喘等。氮氧化物还会形成硝酸型酸雨，进一步加剧土壤和水体的酸化。

1.2交通污染

随着城市化进程的加快，机动车保有量的激增使得尾气排放成为不容忽视的问题，尾气中的CO、NOx、PM和VOCs等污染物，不仅直接对空气质量造成负面影响，而且能够在阳光的作用下通过光化学反应生成二次污染物，如臭氧（O3），这种二次污染物的生成进一步加剧了大气污染的严重性。而交通污染源的特性在于其流动性、分散性和难以控制性，其中流动性意味着污染源在不断移动，难以定点治理，分散性则体现在污染源分布在城市各个角落，治理范围广泛，而难以控制则是因为交通污染源涉及多个管理部门，需要跨部门协作。因此针对交通污染源的治理，还需要优化城市交通规划，发展公共交通，以及实施交通需求管理，以综合手段减少尾气排放，改善城市大气环境。

2大气污染防治中生态环境监测技术的运用

2.1立体监测技术

立体监测技术的应用范围十分广泛，不仅能够监控地面和车辆排放的污染物，同时还能够捕捉到由飞机飞行造成的空气污染情况。在地面监测方面，专业人员要将监测装置放置在合适的位置，以实时分析大气环境中的各种污染物。该装置主要是利用变换红外线光谱检测技术来精确测量空气中的化学物质成分，从而获取数据供分析使用。同样，进行车载测量时，就要将测量仪器安装在汽车上，以对车辆在行驶过程中产生的废气和其他污染物进行监视和预测。通过这种方式，相关人员就可以估算出污染物的移动量，以及对周围环境的潜在影响。至于机载测量，则是要将监测装置集成到飞机内部。通过内置的记录仪，监测整个飞行区域内的大气污染状况。当前，遥感监测技术是监测大气环境污染最常用的手段之一。该技术能够有效监测诸如大气成分、大气环境、温室气体以及臭氧等关键指标。通过这种高精度的监测，相关人员可以详细了解大气污染分布的情况，包括污染物的浓度变化和空间分布特征，以制定出有效的治理方案。

2.2红外吸收光谱技术

红外吸收光谱技术的核心原理在于不同分子对特定波长的红外光具有选择性吸收的特性，通过分析物质对红外光谱的吸收情况，识别其分子结构，确认所测得的污染物的种类，该技术特别适用于大气污染监测，因为大气中的多种有害气体，如二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和一氧化碳（CO）等，均具有明确的红外吸收特征。在具体应用中，非分散型红外（NDIR）技术是一种常见的手段，例如，NDIR技术可以精准测量二氧化硫的浓度，这是在SO2自身特性的基础上实现的，在6.82～9μm红外光谱的这一波段，SO2有着极强的吸收特质，在红外线处于7.3μm波长的固定值时刻，SO2分子会吸收这段波长的光线，导致光束强度减弱。根据朗伯－比尔定律，光束的衰减程度与气体的浓度呈现线性关系，因此可通过测量光的衰减程度来计算出气体的浓度，这一过程简单易行，且具有较高的精度，使其在大气监测中变得极为便利。除了NDIR技术，还有多种红外吸收光谱技术可以应用于生态环境监测，如傅里叶变换红外光谱（FTIR）利用傅里叶变换的数学工具，对接收到的光谱数据进行处理，实现对多种污染物的同时检测，且其具有更高的分辨率和多种气体的检测能力，适用于更复杂的分析需求。

2.3传感器监测技术

随着传感器技术的不断进步，便携式气体传感器和微型空气质量监测传感器在大气污染监测中得到了广泛应用。这些传感器具有体积小巧、成本低廉、操作简便等优势，能够实现对大气污染物的快速检测和现场监测。例如，基于电化学原理的气体传感器对SO2、NO2、CO等气体的检测灵敏度可达ppm级，可快速检测出这些气体的浓度变化，而基于光学原理的颗粒物传感器能够实时测量空气中颗粒物的浓度和粒径分布，其粒径分辨率可达0.1微米，为大气污染的现场筛查和监测提供了更加灵活、便捷的手段。

2.4遥感监测技术

遥感监测技术通过传感器从远距离捕捉目标物体的电磁波信息，进而获取大气污染物的浓度、分布等关键数据。卫星遥感具有广阔的监测范围，能够实现全球覆盖，例如，美国的Aura卫星可以对全球范围内的大气污染物进行监测，其数据精度可达0.01左右，能有效获取大面积的大气污染数据，包括二氧化硫、氮氧化物等污染物的柱浓度。通过精确测量光强的变化来反演气体浓度，其对痕量气体浓度的监测精度可达ppb级，可实时监测大气中的多种痕量气体浓度，为局部地区的污染监测提供了高分辨率的数据支持。

结语

大气污染是一个复杂且严峻的问题，深入了解其原因并发展有效的环境监测治理技术是改善大气环境的关键。对污染源的精准识别、环境监测技术的不断创新以及治理措施的有效实施，我们有望逐步减轻大气污染。这不仅关乎人类的健康与幸福，更是实现地球可持续发展的必然要求。在未来的征程中，我们需要不断努力，让蓝天白云重新成为常态。

参考文献

[1]赵建文.生态环境监测技术在大气污染防治中的应用[J].中国轮胎资源综合利用，2024，（12）：61-63.

[2]樊建琼.环境监测技术在大气污染防治中的应用探讨[J].生态与资源，2024，（09）：11-13.

[3]张若阳.大气污染防治中环境监测技术应用分析[J].低碳世界，2024，14（06）：37-39.

[4]董珉.环境监测技术在农村大气污染防治中的作用研析[J].皮革制作与环保科技，2023，4（06）：168-170.